JP2007253346A - 成型方法及び成型装置 - Google Patents

Abstract

【課題】成形機に対して交換可能に構成される開閉可能な成形型から、その型開き状態において成形品が取り出される際に、成形品を取り外すため、成形型ごとに専用の取外し具が用いられる構成において、共通の成形機に用いられる成形型が多種類であっても、取外し具の交換や保管のためのスペースが不要で省スペース化が図れ、取外し具の交換作業について自動無人化を図る。
【解決手段】開閉可能な成形型２と成形型２を着脱可能に支持する成形機３とを備え、成形型２にて成形した成形品を成形型２から取り出す際に、成形品を取り外すためのアタッチメント２０（取外し手段）を用いる成形装置１であって、アタッチメント２０の着脱動作及び所定の移動動作並びにアタッチメント２０の操作を自動的に行うロボット３５（取出し手段）と、成形型２に設けられアタッチメント２０を載置支持するＡＴスタンド４０（支持手段）とを備える構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、成形機に対して交換可能に構成される開閉可能な成形型から、その型開き状態において成形品が取り出される際に、成形品を取り外すための取外し具が用いられる成形方法及び成形装置に関する。

一般に、射出成形を行う成形装置は、固定型及び可動型を有しこれらが開閉可能に構成される成形型と、この成形型を構成する各型を保持するとともに可動型を移動させる成形機とを備える。そして、成形型の型閉じ状態において固定型及び可動型により形成されるキャビティ（成形空間）内に、シリンダ装置などによって金属溶湯や樹脂溶湯などの材料が射出されて充填され、これが成形型内で冷却固化された後、成形型が型開きされて成形品が取り出される。
キャビティ内で成形された成形品が取り出される際は、通常、まず成形品を保持した状態の可動型が固定型から離間されることで成形品が固定型から離型される。その後、例えば可動型において成形品に当接可能に構成される取出し板や押出しピン等が用いられ、成形品が可動型から離型される（例えば、特許文献１参照。）。

このように、成形型の型開き状態から成形品が取り出される際、例えば成形品を搬送装置などの所定の位置に移動させる等のため、可動型側に保持されている成形品を取り外して成形型から取り出すための器具（アタッチメント）や装置が用いられる構成のものがある。
例えば、特許文献２には、開閉可能な金型を有する成形装置によって成形された成形品を自動的に取り出すための成形品取出し装置についての技術が開示されている。

一方、成形装置には、金型などの成形型が成形機に対して交換可能な構成のものがある。例えば、成形機に備えられる固定プラテン及び可動プラテンに、成形型の固定型及び可動型がそれぞれ着脱可能に構成されることにより、成形型が交換可能に構成される。これにより、共通の成形機によって複数種類の成形型が用いられて複数種類の成形品が得られる。
このように、成形機に対して複数種類の成形型が用いられる構成においては、前述したような成形品を取り出すための器具（以下、「取外し具」という。）として、成形品ごと（成形型ごと）にその形状に応じて異なるものが用いられることとなる。このため、成形型の交換にともない取外し具の交換も行われる。つまり、例えば取外し具の操作や移動を行うロボット等の共通の取出し装置が成形機に備えられ、この取出し装置に対して各取外し具が着脱可能に構成され、各成形型に対応して取外し具の交換が行われる。
成形機において成形に用いられた成形型（前型）が、次に行われる成形に用いられる成形型（次型）に交換される際の取外し具の交換は、従来、次のような手法により行われていた。

すなわち、成形機近傍の所定の位置に、取外し具の交換が行われるスペース（以下、「交換スペース」という。）が設けられ、この交換スペースにおいて、作業者により、取出し装置に装着されている前型用の取外し具が取り外され、次型用の取外し具が装着されていた。つまり、成形機と交換スペースとの間においては、ロボット等の取出し装置の移動は自動的に行われ、その後の交換スペースにおける取外し具の交換（着脱）は、作業者による直接の作業により行われていた。
また、交換スペースにおける取外し具の交換に際して作業者による作業をなくし自動無人化を図るため、例えばオートツールチェンジャー等が用いられ、交換スペースでの取外し具の着脱がロボット等の取出し装置により自動で行われる方法が用いられていた。
特開平５−２６９８０２号公報 特開昭６３−４５０１５号公報

ところで、成形装置において、共通の成形機に対して交換可能に用いられる成形型が多種類である場合、ロボット等の取出し装置の移動範囲の制約や成形機近傍に確保可能なスペースの制約から、成形型ごとに存在する専用の取外し具の生産型数分のスペースが、成形機近傍に設けられる交換スペースにおいて確保できない場合がある。この場合、交換スペースとは別に、取外し具が保管されるスペース（以下、「保管スペース」という。）が、成形機に対して交換スペースよりも離れた位置に設けられ、この保管スペースに複数の取外し具が保管されることとなる。
このように、交換スペースとは別に取外し具の保管スペースが設けられる場合、交換スペースと保管スペースとの間の取外し具の移動は作業者により行われることとなる。具体的には、成形装置における成形型の交換までの間に、作業者が、次型用の取外し具を保管スペースから持ち出し、それを交換スペースに設けられる自動交換台などの所定の位置に置く。その後、ロボット等の取出し装置が、自動的に、交換スペースにおいて前型用の取外し具を取り外し、次型用の取外し具を装着する。取り外された前型用の取外し具は、作業者により再び保管スペースへと戻される。

すなわち、共通の成形機で用いられる成形型が多種類である場合、成形型と同数の取外し具を常に自動交換できる位置に置くためのスペースが成形機近傍に確保できないため、交換スペースとは別に前記のような保管スペースが必要となる。このため、前述したように、交換スペースにおける取外し具の交換をロボット等により自動化することにより、成形型の交換にともなう取外し具の交換の一連の作業については、作業者による作業が介されないため作業タイミングの制約は小さくなるものの、交換スペースと保管スペースとの間の取外し具の移動には作業者による作業が必要となり、取外し具の交換作業全般について無人化を図ることができなかった。
また、交換スペースと保管スペースとの間の取外し具の移動作業を、別途ロボット等を設けることにより自動無人化することは考えられるが、この場合であっても、取外し具の交換スペースと保管スペースは必要であるとともに、自動化のための装置を別途設ける必要が生じるので、スペース面やコスト面で好ましくない。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、成形機に対して交換可能に構成される開閉可能な成形型から、その型開き状態において成形品が取り出される際に、成形品を取り外すため、成形型ごとに専用の取外し具が用いられる構成において、取外し具の着脱動作のシンプル化が図れるとともに、共通の成形機に用いられる成形型が多種類であっても、取外し具の交換や保管のためのスペースが不要で省スペース化が図れ、取外し具の交換作業について自動無人化を図ることができる成形方法及び成形装置を提供することにある。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

すなわち、請求項１においては、成形機に対して交換可能に構成される開閉可能な成形型から、成形した成形品を前記成形型の型開き状態において取り出す際に、成形品を取り外すための取外し手段を用い、該取外し手段の着脱動作及び所定の移動動作並びに前記取外し手段の操作を自動的に行う取出し手段により、成形品の取出しを行う成形方法であって、前記成形型に載置支持された前記取外し手段を前記取出し手段に装着させるステップと、前記成形型にて成形品の成形を行うとともに、前記成形型を型開き状態として前記取出し手段による前記取外し手段の着脱操作及び前記取出し手段の移動動作により成形品の取出しを行い、前記成形品の成形及び取出しを必要に応じて所定回数繰り返すステップと、前記取出し手段に装着されている前記取外し手段を脱着させ、該取外し手段を前記成形型に載置支持するステップと、を含むものである。

請求項２においては、キャビティを有する開閉可能な成形型と、該成形型を着脱可能に支持する成形機とを備え、前記成形型にて成形した成形品を、前記成形型の型開き状態から取り出す際に、成形品を取り外すための取外し手段を用いる成形装置であって、前記取外し手段の着脱動作及び所定の移動動作並びに前記取外し手段の操作を自動的に行う取出し手段と、前記成形型に設けられ前記取外し手段を載置支持する支持手段と、を備えたものである。

請求項３においては、請求項２に記載の成形装置において、前記取外し手段と前記取出し手段との着脱機構として、オートツールチェンジャーを用いたものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、共通の成形機に用いられる成形型が多種類であっても、取外し手段の交換や保管のためのスペースが不要で省スペース化が図れ、取外し手段の交換作業について自動無人化を図ることができる。

請求項２においては、共通の成形機に用いられる成形型が多種類であっても、取外し手段の交換や保管のためのスペースが不要で省スペース化が図れ、取外し手段の交換作業について自動無人化を図ることができる。
また、成形型自体に取外し手段が備えられることから、取外し手段を別のスペースから移動させて用いる場合と比べて、取外し手段の取り違いが起こりにくく、正確な成形品の取出しを行うことが可能となる。

請求項３においては、取外し手段の着脱動作のシンプル化が図れるとともに、交換される成形型ごとに異なる取外し手段が用いられるに際し、取外し手段の成形型との不一致を防止することができる。

次に、発明の実施の形態を説明する。
まず、本実施形態に係る成形装置１の構成について、図１を用いて説明する。
成形装置１は、キャビティを有する開閉可能な成形型２と、この成形型２を着脱可能に支持する成形機３とを備え、成形型２にて成形した成形品を、成形型２の型開き状態から取り出す際に、成形品を取り外すための取外し手段としての取外し具（以下、「アタッチメント２０」とする。）を用いる。

成形型２は、固定型４と、この固定型４に対して近接離間方向に移動可能に設けられる可動型５とを有し、これらにより開閉可能に構成される。なお、成形型２は、固定型４及び可動型５とともにキャビティを形成するスライドコア等の他の構成要素を有するものであってもよい。
成形機３は、架台などにより構成される設置面６上に配設される固定プラテン７と可動プラテン８とを備える。固定プラテン７は、載置面６上に固設され固定型４を支持する。可動プラテン８は、載置面６上において図示せぬスライド機構などにより固定プラテン７に対して近接離間方向に摺動可能に設けられ可動型５を支持する。ここで、固定プラテン７と可動プラテン８とが例えば複数本のロッド状のダイバーを介して接続さることにより、可動プラテン８の移動が案内される。

成形型２は、その固定型４が固定プラテン７に、可動型５が可動プラテン８にそれぞれ着脱可能に支持されることにより、成形機３に対して着脱可能に構成される。これにより、成形型２が成形機３に対して交換可能に構成され、共通の成形機３によって複数種類の成形型が用いられて複数種類の成形品が得られる。
そして、成形型２は、可動プラテン８の固定プラテン７に対する近接移動により、可動型５が固定型４に近接して型閉じが行われて型閉じ状態（図１に示す状態）となり、反対に、可動プラテン８の固定プラテン７に対する離間移動により、可動型５が固定型４から離間する型開きが行われて型開き状態（図５（ｂ）参照）となる。

成形装置１は、成形型２において固定型４と可動型５とにより形成されるキャビティ内に金属溶湯や樹脂溶湯などの材料を射出するための図示せぬ射出ユニット（射出装置）を備え、この射出ユニットにより、保持炉などに貯溜されている金属溶湯などの材料が、成形型２のキャビティ内へと射出される。

以上のような構成を有する成形装置１は、アタッチメント２０の着脱動作及び所定の移動動作並びにアタッチメント２０の操作を自動的に行う取出し手段としてのロボット３５と、成形型２に設けられ前記アタッチメント２０を載置支持する支持手段としてのアタッチメントスタンド（以下、「ＡＴスタンド４０」とする。）とを備えている。
すなわち、成形品を取り外すためのアタッチメント２０は、ロボット３５に対して着脱可能に構成され、射出成形が行われる間、ＡＴスタンド４０に載置支持された状態からロボット３５に装着され、その状態でロボット３５に操作されて成形品を成形型２から取り外すとともに成形品を掴んだ状態で所定の位置へと移動され、成形品の取外し及び搬送に用いられる。

ここで、アタッチメント２０の構成の一例について、図２を用いて説明する。図２において、（ａ）はアタッチメント２０の正面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ矢視断面図、（ｃ）はアタッチメント２０の平面図をそれぞれ示している。
アタッチメント２０は、長方形状の基板２１を基部とし、成形品を挟持して掴むための製品チャック機構２２を有する。製品チャック機構２２は、成形品を対向する方向から押さえるため少なくとも一対設けられる挟持機構２３を備える。

挟持機構２３は、基板２１に対して板状の支持部材２４を介して設けられるシリンダ機構により構成され、このシリンダ機構により成形品の挟持方向に移動可能に設けられる挟持部材２５を備える。挟持機構２３は、そのシリンダ部２３ａから伸縮可能に設けられるシリンダロッド２３ｂを突出させ、このシリンダロッド２３ｂの先端部に挟持部材２５が設けられる。つまり、シリンダロッド２３ｂの伸縮により、挟持部材２５が成形品の挟持方向（本実施形態では上下方向）に移動する。挟持機構２３には、例えばエアシリンダが用いられ、この場合、図示せぬエア配管を介してシリンダ部２３ａにエアが供給されることによりシリンダロッド２３ｂが伸縮され挟持部材２５が移動することとなる。
挟持部材２５は、基板２１に対してその挟持する成形品側へと延設される板状部材により構成され、先端部に成形品を引っ掛けて保持するためのフック部２５ａを有する。

また、アタッチメント２０は、製品チャック機構２２により挟持される成形品を基板２１に受けるための製品受け部２６を備える。
製品受け部２６は、成形品の受け面を構成するパッド２７を有し、このパッド２７が支持部材２８により基板２１に支持されることにより構成される。パッド２７は、その受け面（成形品に当接する面）が、製品チャック機構２２により挟持される成形品側となるように配置される。また、パッド２７は、その受け面が成形品を傷つけないように例えばゴム等の弾性部材などにより構成される。
なお、製品受け部２６は、例えばエア吸引などにより成形品をパッド２７に吸着させる構成とすることもできる。これにより、アタッチメント２０において製品チャック機構２２により挟持される成形品を、より安定して支持することができる。

本実施形態のアタッチメント２０は、図２に示すように、基板２１の長手方向両端部において上下一対の挟持機構２３からなる製品チャック機構２２を備え、上下方向に成形品を挟持するように構成されている。また、製品受け部２６は、基板２１に対して長手方向両側に各一箇所（計二箇所）設けられている。
すなわち、本実施形態のアタッチメント２０においては、各挟持機構２３において挟持部材２５が上下方向に移動可能に構成され、製品チャック機構２２により成形品が上下から挟持されるとともに、その挟持された成形品が、製品受け部２６においてパッド２７により基板２１に対して支持された状態となる。

また、アタッチメント２０は、前記のとおりロボット３５に対して着脱可能に構成される。そこで、アタッチメント２０とロボット３５との着脱機構として、オートツールチェンジャー（以下、「ＡＴＣ」とする。）が用いられる。
ＡＴＣは、互いに着脱可能に構成される一対の部材からなるユニットであり、ツール側ＡＴＣ２９とロボットＡＴＣ３９とを備える。つまり、ツールとしてのアタッチメント２０にツール側ＡＣＴ２９が備えられるとともに、ロボット３５にロボット側ＡＴＣ３９が備えられることにより、アタッチメント２０とロボット３５とが互いに着脱可能に構成される。

具体的に本実施形態においては、ツール側ＡＴＣ２９及びロボット側ＡＴＣ３９は、いずれも円筒状に構成され、これらが接合した状態で一体の円筒形状となるように連結可能に構成される。
ツール側ＡＴＣ２９は、アタッチメント２０において基板２１の長手方向略中央部の上部に配置されて設けられる。このツール側ＡＴＣ２９に対して、ロボット側ＡＴＣ３９が上方から接合する。すなわち、図１に示すように、ロボット３５は、垂設されるアーム部３６を有し、このアーム部３６の先端部（下端部）にロボット側ＡＴＣ３９が設けられる。そして、ロボット３５が、そのロボット側ＡＴＣ３９がアタッチメント２０のツール側ＡＴＣ２９に対応する位置まで移動することにより、ロボット側ＡＴＣ３９をツール側ＡＴＣ２９に対して上方から接合させて連結する。

ツール側ＡＴＣ２９とロボット側ＡＴＣ３９の連結構成は、例えば次のような構成となる。
すなわち、ツール側ＡＴＣ２９及びロボット側ＡＴＣ３９が、いずれか一方のＡＴＣ側の接合面が凸形状に形成されるとともに、他方のＡＴＣ側の接合面が前記凸形状に対応する凹形状に形成される等して、接合した状態で互いに嵌合可能に対応する形状とされる。そして、一方の接合面側にエア等の動力により動作される爪部などの係止部材が設けられるとともに、他方の接合面側に前記係止部材に対応する係止部が設けられ、前記係止部材により一方のＡＴＣに対して他方のＡＴＣがクランプされる。このため、ツール側ＡＴＣ２９には、前記係止部材の動力の供給のためのケーブル３０が接続される。このような構成により、ツール側ＡＴＣ２９及びロボット側ＡＴＣ３９が接合した状態で、前記係止部材の操作などにより両ＡＴＣの機械的な連結・非連結が操作される。
また、ツール側ＡＴＣ２９及びロボット側ＡＴＣ３９においては、前記のような機械的な連結が行われるとともに、例えばコネクタ等を介してロボット３５側とアタッチメント２０側との間の電気信号の送受信を行うための電気的な接続が行われる。

また、アタッチメント２０は、前記のとおりＡＴスタンド４０に載置支持されるための支持部３１を備える。
支持部３１は、基板２１の長手方向略中央部の上側に配置されて設けられる。本実施形態においては、支持部３１は、基板２１の鉛直方向の一側の面に沿う縦板部３１ｂと、この縦板部３１ｂと一体的に構成されるとともに基板２１の上側で略水平方向に設けられる横板部３１ｃとを有する。そして、横板部３１ｃの基板２１から水平方向に突出した部分の下面が略水平面となる支持面３１ａとなる。つまり、この支持部３１の支持面３１ａを介してアタッチメント２０がＡＴスタンド４０に載置支持される。なお、アタッチメント２０のＡＴスタンド４０に対する載置支持については後述する。

以上のように構成されるアタッチメント２０により、成形型２により成形された成形品が、製品チャック機構２２により挟持されて掴まれるとともに、製品受け部２６により受け止められた状態で支持され、ロボット３５の所定の移動動作により取り出される。この際、アタッチメント２０の操作、即ち製品チャック機構２２におけるシリンダ伸縮による挟持部材２５の移動などの挟持動作は、エア等の動力がロボット３５を介して供給されることにより行われる。
そして、アタッチメント２０は、異なる形状の成形品ごと、即ち前述したように交換可能に構成され異なる成形品用の成形型２ごとに、専用の構成のものが用いられる。このため、アタッチメント２０は、前述したような製品チャック機構２２や製品受け部２６などを基本的な構成として備えるとともに、各成形品に対応して異なる構成を備えることとなる。例えば、取り外す成形品の形状や大きさ等により、製品チャック機構２２の挟持機構２３や製品受け部２６の数や配置、あるいは製品チャック機構２２による成形品の挟持方向などが異なる構成となる。なお、ツール側ＡＴＣ２９については、共通のロボット側ＡＴＣ３９に対応可能なものが用いられる。

次に、アタッチメント２０が載置支持されるＡＴスタンド４０の構成の一例について、図３を用いて説明する。図３において、（ａ）はＡＴスタンド４０の正面図、（ｂ）は同じく側面図、（ｃ）は同じく平面図をそれぞれ示している。
ＡＴスタンド４０は、基部４１と、この基板４１上に補強リブ４２ａを介して立設される柱部４２と、この柱部４２上に設けられる支持台４３とを備える。

本実施形態においては、基部４１は円板状に構成され、この基部４１の略中央部に柱部４２が立設される。また、柱部４２の上端に設けられる支持台４３は、方形状の板状部材により構成され、その上面が略水平面となる支持面４３ａを構成する。支持台４３の支持面４３ａ上には、その載置支持するアタッチメント２０の位置決めのための位置決めピン４４が設けられている。本実施形態においては、支持面４３ａ上の二箇所に位置決めピン４４が設けられている。つまり、アタッチメント２０は、位置決めピン４４により位置決めされた状態で支持台４３の支持面４３ａ上に載置支持される。
また、ＡＴスタンド４０の柱部４２の上下方向中途部には、支持台４３上に載置支持された状態のアタッチメント２０の基板２１を支持することにより、アタッチメント２０を適正な姿勢とするための支持突部４５が設けられている。支持突部４５は、柱部４２に対して支持板４６を介して設けられ、略水平方向に突出してその先端面が略鉛直方向の支持面４５ａとなる。本実施形態においては、支持板４６の二箇所に支持突部４５が設けられている。

このように構成されるＡＴスタンド４０によるアタッチメント２０の載置支持について、図４を加えて説明する。図４において、（ａ）はＡＴスタンド４０によるアタッチメント２０の載置支持状態を示す正面図、（ｂ）は同じく側面図、（ｃ）は同じく平面図をそれぞれ示している。
アタッチメント２０は、前述したように支持部３１においてＡＴスタンド４０に載置支持される。すなわち、アタッチメント２０は、その支持部３１に構成される支持面３１ａが、ＡＴスタンド４０の支持台４３に構成される支持面４３ａに接した状態で載置支持される。ここで、アタッチメント２０の支持部３１を構成する横板部３１ｃには、ＡＴスタンド４０の支持台４３上に設けられる位置決めピン４４に対応する切欠き状の位置決め凹部３１ｄが形成されている。つまり、支持部３１の位置決め凹部３１ｄ内に、支持台４３上の位置決めピン４４が位置することにより、ＡＴスタンド４０の支持台４３に対するアタッチメント２０の水平方向の位置決めがなされる。なお、アタッチメント２０のＡＴスタンド４０に対する位置決めのための構成は特に限定されるものではない。

また、アタッチメント２０は、その支持部３１がＡＴスタンド４０の支持台４３に支持された状態で、ＡＴスタンド４０の支持突部４５においても支持されて適正な姿勢が保たれる。アタッチメント２０は、支持突部４５に対して基板２１の鉛直方向の一側の面が支持面４５ａに接した状態で支持される。つまり、略鉛直方向となる支持突部４５の支持面４５ａに対して基板２１の一側の面を介して支持されることにより、アタッチメント２０が適正な姿勢となる。
ここで、アタッチメント２０の適正な姿勢とは、ツール側ＡＴＣ２９が、ロボット３５の移動により接合されるロボット側ＡＴＣ３９に対してその接合が良好に行われる状態となる姿勢であり、具体的には、ツール側ＡＴＣ２９の接合面が略水平となるような姿勢となる。

このように、アタッチメント２０は、ＡＴスタンド４０において適正な姿勢でそのまま上方に持ち上げられる状態で載置支持される。
そして、ＡＴスタンド４０に載置支持された状態で、アタッチメント２０のロボット３５に対する着脱が行われる。つまり、ＡＴスタンド４０上のアタッチメント２０に対し、ロボット３５が、そのロボット側ＡＴＣ３９をツール側ＡＴＣ２９の上側に位置させた状態で両ＡＴＣ間の着脱、即ちアタッチメント２０とロボット３５との着脱が行われる。アタッチメント２０とロボット３５との着脱動作は、アタッチメント２０においてツール側ＡＴＣ２９を下側から支持する支持部３１の横板部３１ｃにより支持される。
なお、ＡＴスタンド４０は、前述したように成形型２ごとに異なる構成のアタッチメント２０に対応する構成を備えるものとなるため、支持台４３や支持突部４５などを基本的な構成として適宜異なる構成を備えることとなる。

以上のように、アタッチメント２０を載置支持するＡＴスタンド４０が、成形型２に設けられている。
図１に示すように、本実施形態においては、ＡＴスタンド４０は、成形型２を構成する可動型５の上面に固定されることにより設けられている。ここで、ＡＴスタンド４０の成形型２に対する固定は、ＡＴスタンド４０の基部４１を介してボルト等の締結具による締結固定などによって行われる。
これにより、成形機３に対して交換可能に構成される各成形型２において、アタッチメント２０を載置支持するためのＡＴスタンド４０が成形型２と一体的に設けられることとなる。

成形型２におけるＡＴスタンド４０が設けられる位置としては、本実施形態のように成形型２の上面であることが好適であるが、これに限定されず成形型２の側面などであってもよく、また、成形型２を構成する部分であれば固定型４や可動型５にも限定されず、例えば前述したように成形型２がスライドコアを有する場合はスライドコアであってもよい。
すなわち、成形型２におけるＡＴスタンド４０の固設位置は、ＡＴスタンド４０に載置支持されるアタッチメント２０のロボット３５に対する自動着脱が可能であり、成形型２の交換の際に成形機３の設備に対して干渉することなく、可動型５の移動などの成形時における各部の動作の妨げとならない等の条件を満たす位置であれば特に限定されるものではない。

このように、アタッチメント２０を載置支持するためのＡＴスタンド４０を、成形型２に設けることにより、成形型２ごとに必要な専用のアタッチメント２０が、その成形型２に常にセットされた状態となる。したがって、交換に際して所定の経路の移動を経た成形型２が成形機３に装着されることにより、その成形型２専用のアタッチメント２０が成形型２上にて所定の位置に自動的にセットされることとなる。
これにより、共通の成形機３に用いられる成形型２が多種類であっても、アタッチメント２０の交換や保管のためのスペースが不要で省スペース化を図ることができる。

以上のようにして、ＡＴスタンド４０上にアタッチメント２０を載置支持した成形型２が成形機３にセットされた状態から、自動的に操作されるロボット３５により、アタッチメント２０の着脱動作及び所定の移動動作並びにアタッチメント２０の操作が行われ、成形機３における射出成形にともなう成形品の取出しが行われる。ロボット３５は、図示せぬ駆動機構などを介して移動可能に構成され、その動作が所定のプログラム等により自動制御される。
以下に説明する成形方法は、成形機３に対して交換可能に構成される開閉可能な成形型２から、成形した成形品を成形型２の型開き状態において取り出す際に、成形品を取り外すためのアタッチメント２０を用い、このアタッチメント２０の着脱動作及び所定の移動動作並びにアタッチメント２０の操作を自動的に行うロボット３５により、成形品の取出しを行うものである。

そして、本実施形態における成形方法は、成形型２に載置支持されたアタッチメント２０をロボット３５に装着させるステップと、成形型２にて成形品の成形を行うとともに、成形型２を型開き状態としてロボット３５によるアタッチメント２０の着脱操作及びロボット３５の移動動作により成形品の取出しを行い、前記成形品の成形及び取出しを必要に応じて所定回数繰り返すステップと、ロボット３５に装着されているアタッチメント２０を脱着させ、該アタッチメント２０を成形型２に載置支持するステップとを含む。
以下、各ステップについて図５及び図６を用いて説明する。

まず、図５（ａ）に示すように、成形型２に載置支持されたアタッチメント２０をロボット３５に装着させるステップを行う。
このステップでは、例えば、成形型の交換が行われ、既に成形に用いられた前型に代わり次に行われる成形に用いられる次型としての成形型２が成形機３に装着された状態で、所定の待機位置にあるロボット３５を移動させることにより、ＡＴスタンド４０に載置支持されているアタッチメント２０をロボット３５に装着させる。
つまり、ロボット３５を、そのロボット側ＡＴＣ３９がツール側ＡＴＣ２９に接合する位置まで移動させるとともに、アタッチメント２０の装着動作、即ち前述したような両ＡＴＣの機械的・電気的な連結・接続を行う。

次に、成形機３にて成形品の成形を行うとともに、成形型２を型開き状態としてロボット３５によるアタッチメント２０の着脱操作及びロボット３５の移動動作により成形品の取出しを行い、前記成形品の成形及び取出しを必要に応じて所定回数繰り返すステップを行う。
このステップでは、前述したようにアタッチメント２０をロボット３５に装着させた状態（図５（ｂ）参照）で、該ロボット３５による自動的なアタッチメント２０の着脱動作及び所定の移動動作並びにアタッチメント２０の操作により、成形品の成形及び取出しを行う。

ここで、本実施形態での成形装置１における成形品の成形及び取出しについて、図６を用いて説明する。なお、図６（ａ）、（ｂ）においては、アタッチメント２０を装着したロボット３５の図示を省略している。
まず、成形装置１における成形品の成形に際しては、図６（ａ）に示すように、前記射出ユニットにより、型閉じ状態の成形型２内に形成されるキャビティ１５内に材料９を射出させて充填させる。

次に、図６（ｂ）に示すように、キャビティ１５内に充填させた材料９を成形型２内で冷却固化させた後、可動プラテン８の移動により成形型２を型開き状態とする。キャビティ１５内にて成形された成形品５０は、成形型２の型開きによって可動型５に保持された状態で固定型４から離型される。
可動型５に保持されている成形品５０を、可動型５において成形品５０に当接可能に構成される押出しピン等の押出し部材１６により押し出す。

続いて、図６（ｃ）に示すように、前記のとおりアタッチメント２０を装着したロボット３５を、そのアタッチメント２０により成形品５０を取外し可能な位置まで移動させ、ロボット３５によるアタッチメント２０の操作により成形品５０を押出し部材１６から取り外す。
つまり、アタッチメント２０の挟持機構２２等の操作により成形品５０を挟持させて掴ませ、ロボット３５の移動動作により成形品５０を押出し部材１６から取り外す。なお、成形品５０は、押出し部材１６を介することなく可動型５から直接取り外す構成であってもよい。

そして、図６（ｄ）に示すように、成形品５０を取り外したロボット３５を、アタッチメント２０に成形品５０を支持させた状態で移動させて成形品５０を成形型２から取り出す。取り出した成形品５０は、アタッチメント２０に支持させた状態でロボット３５を移動させることにより、例えば成形品５０を所定の場所に搬送するための搬送装置などの所定の位置に載置される。つまり、所定の位置においてロボット３５の操作によりアタッチメント２０による成形品５０の支持を解除させて該アタッチメント２０から成形品５０を取り外す。
このようにして、成形装置１における成形品５０の成形及び取出しを行う。そして、このような成形品の成形及び取出しを、必要に応じて所定回数繰り返す。つまり、ある成形型２により成形する製品の所望の個数に応じて成形品の成形及び取出しを繰り返す。

以上のように、成形装置１における成形品の成形及び取出しが行われた後、図５（ｃ）に示すように、ロボット３５に装着されているアタッチメント２０を脱着させ、該アタッチメント２０を成形型２に載置支持するステップを行う。
すなわち、このステップでは、次型への交換が行われる前段階として、ロボット３５を移動させることにより、該ロボット３５が装着しているアタッチメント２０を、再びＡＴスタンド４０に載置支持させる。
つまり、ロボット３５を、その装着しているアタッチメント２０がＡＴスタンド４０に載置支持される状態となる位置まで移動させるとともに、アタッチメント２０の脱着動作、即ち前述したようなツール側ＡＴＣ２９とロボット側ＡＴＣ３９との機械的・電気的な連結・接続の解除を行い非連結状態とする。
そして、ロボット３５を所定の待機位置へと移動させ、成形機３に対する次型への交換に備える。つまり、以上のようなステップが、共通の成形機３に対する成形型２の交換にともない各成形型２による成形において繰り返されることとなる。

以上説明した成形方法及び成形装置を用いることにより、成形機３に対して交換可能に構成される開閉可能な成形型２から、その型開き状態において成形品が取り出される際に、成形品を取り外すため、成形型２ごとに専用のアタッチメント２０が用いられる構成において、共通の成形機３に用いられる成形型２が多種類であっても、アタッチメント２０の交換や保管のためのスペースが不要で省スペース化が図れ、アタッチメント２０の交換作業について自動無人化を図ることができる。
また、ＡＴスタンド４０によって成形型２自体にアタッチメント２０が備えられることから、従来のようにアタッチメント２０を別のスペースから移動させて用いる場合と比べて、アタッチメント２０の取り違いが起こりにくく、正確な成形品の取出しを行うことが可能となる。

また、アタッチメント２０とロボット３５との着脱機構として、ＡＴＣを用いることにより、アタッチメント２０の着脱動作のシンプル化が図れるとともに、交換される成形型２ごとに異なるアタッチメント２０が用いられるに際し、アタッチメント２０の成形型２との不一致を防止することができる。
すなわち、アタッチメント２０とロボット３５との着脱機構として市販のＡＴＣを用いることにより、アタッチメント２０とロボット３５との間の機械的な連結と電気的な接続を共通の着脱機構として構成することができるので、アタッチメント２０の着脱動作のシンプル化を図ることができる。
また、ＡＴＣにおいては、電気的な接続によって各ＡＴＣに識別番号を付与することができるので、交換される成形型２ごとに異なるアタッチメント２０のそれぞれに識別番号を付与することができる。これにより、各成形型２に対して共通に用いられるロボット３５側にアタッチメント２０を識別させることができ、例えば成形に用いる成形型２とアタッチメント２０とが一致していない場合は、成形装置１の設備を止めたり警報を発したりする等の予防策をとることができ、アタッチメント２０の成形型２との不一致を防止することができる。

本発明の一実施形態に係る成形装置の全体的な構成を示す図。 アタッチメントの構成を示す図。 ＡＴスタンドの構成を示す図。 ＡＴスタンドによるアタッチメントの載置支持状態を示す図。 本発明の一実施形態に係る成形方法を示す説明図。 成形装置における成形品の成形及び取出しを示す説明図。

符号の説明

１ 成形装置
２ 成形型
３ 成形機
１５ キャビティ
２０ アタッチメント（取外し手段）
２９ ツール側ＡＴＣ（着脱機構）
３５ ロボット（取出し手段）
３９ ロボット側ＡＴＣ（着脱機構）
４０ ＡＴスタンド（支持手段）
５０ 成形品

Claims (3)

1. 成形機に対して交換可能に構成される開閉可能な成形型から、成形した成形品を前記成形型の型開き状態において取り出す際に、成形品を取り外すための取外し手段を用い、該取外し手段の着脱動作及び所定の移動動作並びに前記取外し手段の操作を自動的に行う取出し手段により、成形品の取出しを行う成形方法であって、
   前記成形型に載置支持された前記取外し手段を前記取出し手段に装着させるステップと、
   前記成形型にて成形品の成形を行うとともに、前記成形型を型開き状態として前記取出し手段による前記取外し手段の着脱操作及び前記取出し手段の移動動作により成形品の取出しを行い、前記成形品の成形及び取出しを必要に応じて所定回数繰り返すステップと、
   前記取出し手段に装着されている前記取外し手段を脱着させ、該取外し手段を前記成形型に載置支持するステップと、
   を含むことを特徴とする成形方法。
2. キャビティを有する開閉可能な成形型と、該成形型を着脱可能に支持する成形機とを備え、前記成形型にて成形した成形品を、前記成形型の型開き状態から取り出す際に、成形品を取り外すための取外し手段を用いる成形装置であって、
   前記取外し手段の着脱動作及び所定の移動動作並びに前記取外し手段の操作を自動的に行う取出し手段と、
   前記成形型に設けられ前記取外し手段を載置支持する支持手段と、
   を備えたことを特徴とする成形装置。
3. 前記取外し手段と前記取出し手段との着脱機構として、オートツールチェンジャーを用いたことを特徴とする請求項２に記載の成形装置。
   

Images